弧齒錐齒輪生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書

1、弧齒錐齒輪生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書1.2在用雙面法分別加工大輪與小輪時，應(yīng)該用不同刀號的刀盤。但是，制造各種刀號的刀盤，也不太現(xiàn)實(shí)。為了簡化刀具規(guī)格，制定了標(biāo)準(zhǔn)刀號規(guī)格，常見表1-1常用刀號及其對應(yīng)的齒形角常用刀號3.51.55.567.5912內(nèi)外齒形角20035190252004519015200551900521019021045180452103018030220180的刀號如表1-1所示。選擇時應(yīng)盡量選擇與理論刀號相近的刀盤。例如，壓力角=200,刀號C2*=12的刀盤，其內(nèi)刀齒形角為220,外刀齒形角為180。對于弧齒錐齒輪內(nèi)刀齒形角總是大于外刀齒形角（絕對值）。1.2弧齒錐齒輪的切齒方法弧

2、齒錐齒輪的單齒切削方法分為成形法和展成法兩大類。1.2.1 成形法用成形法加工的大齒輪齒廓與刀具切削刃的形狀一樣。漸開線齒廓的曲率和它的基圓大小有關(guān)，基圓越大、齒廓曲率就越小，漸開線就直些；當(dāng)基圓足夠大時，漸開線就接近于直線。而齒輪的基圓大小是由模數(shù)m、齒數(shù)z和壓力角的余弦大小來決定的。模數(shù)和壓力角一定時，齒數(shù)愈多，基圓直徑就越大，相應(yīng)的齒廓曲率越小，也就是齒廓越接近于直線。對于螺旋錐齒輪，傳動比也是影響因素之一，當(dāng)傳動比大一些時，大輪的齒廓就更直一些。小輪齒數(shù)（Z1）一定時，傳動比越大，大輪齒數(shù)也就越多，這時大輪的當(dāng)量圓柱齒輪的基圓直徑也越大，其齒廓接近于直線形，采用成形加工比較方便.當(dāng)錐齒

3、輪傳動比大于2.5時，大輪的節(jié)錐角往往在700以上，大輪就可采用成形加工。同時，為了保證其正確嚙合，相配小輪的齒廓應(yīng)加以相應(yīng)的修正，用展成法加工，這種組合切齒方法叫半滾切法或成形法。此法生產(chǎn)效率較高，適于大批量生產(chǎn)。半滾切法用以下三種方法加工：1 .用普通銃刀盤加工，齒廓為直線形，用于被切齒輪節(jié)角大于45的粗切或傳動比大于2.5,節(jié)角大于70的大輪的精切，如圖1-3。2 .在專用機(jī)床上以圓盤拉刀加工，簡稱拉齒，齒廓是直線形的，粗、精拉可一次完成，適用于傳動比大于2.5的大輪。圖1-3成形法刀盤位置圖圖1-4螺旋成形法刀盤位置圖3.螺旋成形法是半滾切法的特殊形式。在專用機(jī)床上，用特殊的圓拉刀盤，

4、精加工傳動比大于2.5齒輪副中的大輪，齒廓是直線形的。如圖 1-4。切齒時，刀盤安裝軸線垂直于被切齒輪的面錐母線，刀盤除具有圓周方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外，還沿其自身軸向作往復(fù)運(yùn)動，每個刀片通過齒槽的同時，刀盤軸向往復(fù)一次，而使刀齒頂刃始終沿著被切齒輪齒根切削。由于大齒輪的頂錐母線與小齒輪的根錐母線平行，所以大輪圓盤拉刀與小輪銃刀盤的軸線平行。螺旋成形法切出的輪齒縱向曲面是一個有規(guī)則的、可展的和同向彎曲的漸開螺旋面，它 得到的是收縮齒。采用螺旋成型法加工的大、小齒輪，不僅在齒寬中點(diǎn)處，而且在齒寬任意一點(diǎn)處，相嚙合的凸凹面的壓力角都相等，這樣就提高了大小齒輪的嚙合質(zhì)量，并且對載荷變化、安裝誤差不敏感。載荷

5、增加時，接觸區(qū)長度不變，其位置移向大端。螺旋成形法是當(dāng)前弧齒錐齒輪和雙曲線齒輪切齒方法中較完善的一種，但由于螺旋成形法拉齒設(shè)備調(diào)整較復(fù)雜，目前實(shí)際生產(chǎn)中并沒有大規(guī)模應(yīng)用。1.2.2 展成法（滾切法）展成法是被切齒輪與旋轉(zhuǎn)著的銃刀盤（搖臺）按照一定的比例關(guān)系,F一表示成形法加工第二個字母表示大輪的加工方法,G表示展成法加工 (Generated)進(jìn)行滾切運(yùn)動，加工出來的齒廓是漸開線形的，它是由刀片切削刃順序位置的包絡(luò)線形成的,如圖1-5所示，在切齒過程中刀片的順序位置如圖1-6所示.切削時，先切一面(如圖的上側(cè)面)的齒頂和另一面(如圖的下側(cè)面)的齒根：在滾切過程中，逐漸移向上側(cè)面的齒根和下側(cè)面的

6、齒頂，最后脫離切削，如同一對輪齒的嚙合運(yùn)動一樣.用此法加工的有以下兩種常用的齒線形狀：1.在YS2250、Y2280或格利森16號等機(jī)床上，用刀片切削刃為直線的銃刀盤，齒長方向曲線是圓弧的一部分。2.在奧利康2號等機(jī)床上用刀片切削刃為直線的銃刀盤用連續(xù)切削法加工，齒長方向曲線是延伸外擺線的一部分。1.2.3弧齒錐齒輪的加工方法弧齒錐齒輪的切齒方法組合很多.粗切多數(shù)是用雙面刀盤同時切齒槽的兩側(cè)齒面。精切常用三種方法，即：單面切削法、雙面切削法和雙重雙面法。這些方法的特性、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍列于表1-2中。選擇切齒方法時，應(yīng)按具體情況。諸如根據(jù)現(xiàn)有的切齒機(jī)床和刀盤的數(shù)量以及被加工齒輪的精度要求等，做

7、出符合客觀實(shí)際的決定。如果齒輪的加工精度要求較高，產(chǎn)量較大、機(jī)床與刀盤齊全時，采用固定安裝法比較合適。精度要求不太高的齒輪可用單刀號單面切削法。半滾切和螺旋成形法適宜于大批量生產(chǎn)。1.3加工參數(shù)與機(jī)床的調(diào)整參數(shù)對于螺旋錐齒輪加工，固定安裝法有以下幾種組合：大輪用成形法加工，小輪用刀傾法加工稱為SFT、HFT法。大輪用滾切法加工，小輪用變性法加工稱為HGM、HGM法。三個英文字母表示的含義為第一個字母表示被加工齒輪的類型，S表示弧齒錐齒輪(SpiralbevelGears),H表示準(zhǔn)雙曲面齒輪(HypoidGears)。(Formate)。第三個字母表示小輪的加工方法，T一表示刀傾法(Tite)

8、,M表示變性法(ModifiedRoll)。把上述兩種方法做一下調(diào)整，重新組合，則可構(gòu)成SGT、HGT、SFM、HFM兩類四種方法。這里要說明的是，通常在應(yīng)用刀傾的時候，不應(yīng)用變性；在應(yīng)用變性的時候，不應(yīng)用刀傾。針對不同的加工方法，加工參數(shù)上也有一些差別。在機(jī)床上對應(yīng)的有不同的調(diào)整位置(以下用“加工參數(shù)”指代錐齒輪加工所對應(yīng)的基本參數(shù)，這些參數(shù)與機(jī)床類型無關(guān)，“調(diào)整參數(shù)”指代針對各類機(jī)床的調(diào)整位置的參數(shù)，是加工參數(shù)在機(jī)床上的具體現(xiàn))。小輪、大輪加工參數(shù)與機(jī)床調(diào)整參數(shù)對應(yīng)關(guān)系如表1-3、1-4所示。切齒方法加工特性需要機(jī)床需要刀盤優(yōu)缺點(diǎn)適用范圍單刀號單面切削法大輪和小輪輪齒兩側(cè)表面粗切一起切出，

9、精切單獨(dú)進(jìn)行。小輪按大輪配切.至少需要1臺萬能切齒機(jī)床一把雙面刀盤接觸區(qū)不太好，效率低；但可以解決機(jī)床和刀具數(shù)量不夠的困難.適用于產(chǎn)品質(zhì)量要求不太高的單件和小批生產(chǎn).雙單臺雙面切削法大輪的粗切和精切使用單獨(dú)的粗切刀盤和精切刀盤同時切出齒槽兩側(cè)表面.小輪粗切使用一把雙面粗切刀盤；小輪精切分別用一把外精切刀盤和內(nèi)精切刀盤切出齒槽的兩側(cè)面.至少需要1臺萬能切齒機(jī)床大輪：粗切一把精切一把小輪：粗切一把外精切一把內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光潔度較好。生產(chǎn)效率較前者高.適用于質(zhì)量要求較高的小批和中批生產(chǎn).面切固士aE安裝法加工特性和單臺雙面切削法相同.但每道工序都在固定的機(jī)床上進(jìn)行.大輪：粗切1臺精切1臺小輪

10、：粗切1臺外精切1臺內(nèi)精切1臺大輪：粗切一把精切一把小輪：粗切一把外精切一把內(nèi)精切一把接觸區(qū)和齒面光潔度均好，生產(chǎn)效率也比較高.但是，需要的切齒機(jī)床和刀盤數(shù)量都比較多.適用于大批量生產(chǎn).削半滾切法加工特性和固定安裝法相司.但大輪采用成形法切出，小齒輪輪齒兩側(cè)表面分別用展成法切出.和固定安裝法相同和固定安裝法相同優(yōu)缺點(diǎn)和固定安裝法相同.但大輪精切比用展成法的效率可以成倍地提高.適用于i>2.5的大批量流水生產(chǎn).法螺旋成彩法加工特性和半滾切法相司.但在大輪精切時，刀盤還具有軸向的往復(fù)運(yùn)動，即每當(dāng)一個刀片通過一個齒槽時，刀盤就沿其自身軸線前后往復(fù)一次.刀盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就切出一個齒槽.和固定安裝法

11、相同和固定安裝法相同接觸區(qū)最理想，齒面光潔度好，生產(chǎn)效率高.是目前比較先進(jìn)的新工藝.和半滾切法相同.雙重雙面法大輪和小輪均用雙面刀盤同時切出齒槽兩側(cè)表面.大輪，小輪粗精切各1臺，共用4臺大輪、小輪粗精切各一把，共需四把.生產(chǎn)率比固定安裝法高，但接觸區(qū)不易控制，質(zhì)量較差.模數(shù)小于2.5及傳動比為1:1的大批量生產(chǎn)適用.表1-3小輪加工參數(shù)列表加工參數(shù)名稱機(jī)床調(diào)整參數(shù)備注徑向刀位Sri偏心角角向刀位qi搖臺角Qi基本刀傾角i機(jī)床刀彳角(Ix)在SGT/HFT法中應(yīng)用基本刀轉(zhuǎn)角j機(jī)床刀車專角(J)在SGT/HFT法中應(yīng)用輪坯安裝角M1安裝角M1垂直輪位Emi垂直輪位E01軸向輪位修正值Xgi水平輪位

12、XiXi=Xgi+安裝距+夾具芯軸尺寸床位Xbi床位Xbi滾比ioi滾比掛輪值ma二階變性系數(shù)2c變性凸輪在SGM/HGM法中應(yīng)用，弧齒可/、使用分度參數(shù)分齒掛輪值mi通常分度不算作為加工參數(shù)表1-4大輪加工參數(shù)列表加工參數(shù)名稱機(jī)床調(diào)整參數(shù)滾切法成形法弧齒準(zhǔn)雙曲面徑向刀位S2偏心角VVx角向刀位q2搖臺角Q2VVx垂直刀位V2線性量規(guī)xxV水平刀位H2線性量規(guī)xxV輪坯安裝角M2安裝角M2或線性量規(guī)VVV垂直輪位Em2垂直輪位E02xVx軸向輪位修正值XG2水平輪位X2xVV床位Xb2床位Xb2VVx滾比i02滾比掛輪值maVVx分度參數(shù)分齒掛輪值mi通常分度不算作為加工參數(shù)偏心地!滾比傳動候

13、圖1-7機(jī)床調(diào)整參數(shù)(1)刀盤的位置參數(shù)一一刀位刀盤的位置由徑向刀位Sr與角向刀位q兩個參數(shù)確定，總稱刀位。這是一種極坐標(biāo)表示方法。也可以用直角坐標(biāo)系垂直刀位V、水平刀位H表示。但本質(zhì)上是一致的。兩種刀位表示方法的之間的關(guān)系如下：Sr.V2H2(1-5a)iVqtg(1-5b)H不同的機(jī)床有著不同的設(shè)定方法，但是都要實(shí)現(xiàn)刀盤與工件間正確的相對位置關(guān)系。例如，No.116、Y2280等機(jī)床通過偏心鼓輪的偏心角調(diào)整徑向刀位Sr,通過搖臺圖1-8 刀位的表示角體現(xiàn)角向刀位q。見圖1-8、1-9。而No.607、No.609拉齒機(jī)則通過量棒尺寸控制垂直刀位V、水平刀位H。以Y2280偏心機(jī)構(gòu)為例，如圖

14、1-9,Om為機(jī)床搖臺中心，Oe為偏心鼓輪中心，Od(Od')角后，可使刀盤中心處于 Od的位置。為刀盤中心，在初始位置Od與Om重合，當(dāng)偏心鼓輪旋轉(zhuǎn)悔心敲鐘圖4-9 Y2280刀位與偏心角、搖臺角的關(guān)系SrA實(shí)現(xiàn)徑向刀位Sd,即OmOd=Sd。在OmOeOd中sin二，所以偏心角2KiSr2sin-(1-6)KK為機(jī)床常數(shù)，對于Y2280機(jī)床K=340。偏心鼓輪旋轉(zhuǎn)角后，刀位中心位于Od的位置，要想得到正確的角向刀位q,還需使搖臺旋轉(zhuǎn)一個角度Q到達(dá)Od'的位置，即為搖臺角Q,由圖中可以看出(1-7)左旋右旋(2)水平輪位Xg1搖臺中心到工件箱主軸端面的距離，為圖紙中的安裝距。(3)垂直輪位Em1被切齒輪的中心線相對于搖臺中心線的垂直偏置量。(4)床位XB1控制切齒時的深度。(5)輪坯安裝角m1此外，對于No.116等機(jī)床還有刀傾角Ix、刀轉(zhuǎn)角J。參見第18章。(6) 二階變性系數(shù)與變形凸輪變性法是指小輪的滾切過程中，搖臺與被切小輪之間的滾比是瞬時變化的。通過瞬時滾比變化對齒面進(jìn)行